2017 Fiscal Year Annual Research Report
介在物の溶解生成物を不働態化剤として利用するステンレス鋼の新規高耐食化技術の創出
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17J03625
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西本 昌史 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 腐食防食 / ステンレス鋼 / 孔食 / 介在物 / 耐食性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
介在物の電気化学的溶解特性を制御してステンレス鋼を高耐食化させる技術の開発の第一歩として、MnS介在物にCeが固溶した際の耐食性を調査した。具体的には、CeS介在物の塩化物水溶液中での溶解挙動および孔食発生挙動を解析し、MnS起点の孔食発生挙動と比較した。また、Ceの電位-pH図からCeSの溶解生成物を推定し、溶解生成物がMnS起点の耐孔食性に及ぼす影響を解析した。
CeSを含む微小電極面(約100μm×100μm)において、塩化物水溶液を用いて動電位アノード分極を行ったところ、CeSは低い電位域でアノード溶解するものの、孔食は発生しなかった。MnSの場合、MnSのアノード溶解が引き金となって孔食が発生する。CeSが溶解したにもかかわらず孔食が発生しなかったことから、CeSの溶解生成物が孔食発生を抑制した可能性がある。Ceの電位-pH図から、CeSの溶解生成物はCe3+であると考えられる。Ce3+が腐食抑制剤としてはたらくかどうかを確認するため、MnSを含む微小電極面(約100μm×100μm)において、CeCl3を添加した塩化物水溶液で動電位アノード分極を行った結果、MnS起点の孔食が抑制された。したがってCeSの高耐食性の理由は、CeSから溶け出したCe3+イオンが腐食抑制剤としてはたらいたためであることがわかった。このことから、介在物の溶解生成物を利用してステンレス鋼を高耐食化することが可能であると思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
介在物の電気化学的溶解特性の制御により、ステンレス鋼を高耐食化することが可能であることを見出したため。Ceを微量添加して介在物組成を変えることで、介在物起点の孔食を抑制できた。高耐食化の理由は、介在物から溶出したCeイオン種が腐食抑制剤としてはたらくためであることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度は介在物の溶解生成物を腐食抑制剤として用いることができることを明らかにした。次年度は介在物周囲のステンレス鋼母相側の合金元素の影響について調査する。とくにステンレス鋼の代表的な高耐食化元素であるMoについて、孔食抑制における作用機構を解析する。
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